Este documento presenta los resultados de un experimento sobre el campo magnético creado por un conductor rectilíneo. El experimento midió el campo magnético a diferentes distancias del conductor y a diferentes intensidades de corriente. Los resultados mostraron que el campo magnético es directamente proporcional a la intensidad de corriente e inversamente proporcional a la distancia al conductor.

1. Nataly Montejo
Física experimental II
Practico 7
Campo Magnético en un conductor rectilíneo
Objetivo:
Este informe contiene los resultados de las mediciones tomadas para analizar la relación
entre el campo magnético de un conductor recto respecto a la intensidad de corriente y a
la distancia de un objeto al mismo.
Palabras clave: Física, experimentos, magnetismo, electricidad, conductor, paralelo, campo
magnético.
Introducción
En las actividades experimentales de la formación docente de segundo año que realiza
el Consejo de Formación en Educación (CFE), se recomienda realizar investigaciones
sobre campo magnético. Se ha optado por utilizar materiales sencillos para analizar la
relación entre el campo magnético de un conductor recto respecto a la intensidad de
corriente y a la distancia al conductor. Este tipo de actividad experimental permite el
uso de herramientas de regresión lineal que se encuentran en programas de acceso
regular u otras aplicaciones para analizar la información recopilada.
Campo Magnético de la tierra
La "Teoría de la dinamo" sostiene que el campo magnético terrestre es generado,
principalmente, por corrientes eléctricas debidas al movimiento de iones de los metales fundidos
en el interior de la tierra, en concreto, en una región conocida como Núcleo Externo (2900 km –
5100 km).
La Tierra se comporta como un imán gigantesco con sus respectivos polos magnéticos.
El campo magnético terrestre varía, en dirección e intensidad, muy lentamente con los años
(variación secular). Como consecuencia de esto, los polos magnéticos van cambiando de
posición.
La radiación solar influye en el campo magnético terrestre provocando la variación diurna y las
tormentas magnéticas.
Los componentes del Campo Magnético Terrestre.

2. Nataly Montejo
Física experimental II
El campo magnético terrestre es una magnitud vectorial y como tal se caracteriza por su módulo,
por su dirección y por su sentido. Al módulo de este vector lo denominamos fuerza total o
intensidad total, F. Equivale al módulo del vector resultante de la suma vectorial de sus tres
componentes cartesianas (X, Y, Z).
La composición de X e Y da lugar a la componente horizontal, H.
El ángulo que forma H con el eje X (dirección del Norte Geográfico) se denomina "Declinación",
D.
El ángulo que forma H con el eje Z se denomina "Inclinación", I.
La unidad de medida de la intensidad total del campo geomagnético F y de sus componentes se
denomina Tesla (T). Esta unidad es demasiado grande para la medida del CMT. Por ello se utiliza
un submúltiplo, el nano tesla, nT (1nT=10-9 Tesla).
La magnitud de F es del orden de 30.000 nT en el Ecuador y 60.000 nT en los Polos, siendo su
dirección prácticamente horizontal en el Ecuador y vertical en los Polos.
valor del campo magnético terrestre |B ⃗_T | obtenido a partir del sitio web de NOAA National
Oceanic and Atmospheric Administration
|B ⃗_T |=2,23×10^(-8) T
El campo magnético creado por una corriente eléctrica
El valor del campo magnético creado en un punto dependerá de varios factores: la intensidad de
la corriente eléctrica, la distancia del punto respecto al hilo conductor y la forma que tenga el
conductor por donde pasa la corriente eléctrica.
Para determinar la dirección y sentido del campo magnético podemos usar la llamada regla de la
mano derecha. Como se ve en la figura, utilizando dicha mano y apuntando con el dedo pulgar
hacia el sentido de la corriente, la curvatura del resto de dedos nos indicará el sentido del campo
magnético.

3. Nataly Montejo
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Fuerza electromagnética
Cuando una carga eléctrica está en movimiento crea un campo eléctrico y un campo magnético a
su alrededor. Este campo magnético realiza una fuerza sobre cualquier otra carga eléctrica que
esté situada dentro de su radio de acción. Esta fuerza que ejerce un campo magnético será la
fuerza electromagnética.
Si tenemos un hilo conductor rectilíneo por donde circula una corriente eléctrica y que atraviesa
un campo magnético, se origina una fuerza electromagnética sobre el hilo. Esto es debido a que
el campo magnético genera fuerzas sobre cargas eléctricas en movimiento.
Si en lugar de tener un hilo conductor rectilíneo tenemos un espiral rectangular, aparecerán un
par de fuerzas de igual valor, pero de diferente sentido situadas sobre los dos lados
perpendiculares al campo magnético. Esto no provocará un desplazamiento, sino que la espira
girará sobre sí misma.
La dirección de esta fuerza creada se puede determinar por la regla de la mano izquierda.
Si la dirección de la velocidad es paralela a la dirección del campo magnético, la fuerza se anula y
la trayectoria de la partícula será rectilínea.
Si la dirección de la velocidad es perpendicular al campo magnético la fuerza vendrá dada por la
expresión:
F = Q · v · B
En caso de que esta fuerza sea perpendicular al plano formado por la velocidad y el campo
magnético, la partícula describirá una trayectoria circular.

4. Nataly Montejo
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Si la dirección de la velocidad es oblicua a la del campo magnético, la partícula describirá una
trayectoria en espiral.
Faraday-Lenz, la inducción electromagnética y la fuerza electromotriz
inducida
La inducción electromagnética es la producción de corrientes eléctricas por campos magnéticos
variables con el tiempo. Este fenómeno es justamente el contrario al que descubrió Oersted, ya
que es la existencia de un campo magnético lo que nos producirá corrientes eléctricas. Además,
la corriente eléctrica incrementa al aumentar la rapidez con la que se producen las variaciones de
flujo magnético.
Estos hechos permitieron enunciar la ley que se conoce como la Ley de Faraday-Lenz.
Basado en el principio de conservación de la energía, Michael Faraday pensaba que, si una
corriente eléctrica era capaz de generar un campo magnético, entonces un campo magnético
debía también producir una corriente eléctrica.
En 1831 Faraday llevó a cabo una serie de experimentos que le permitieron descubrir el
fenómeno de inducción electromagnética. Descubrió que, moviendo un imán a través de un
circuito cerrado de alambre conductor, se generaba una corriente eléctrica, llamada corriente
inducida. Además, esta corriente también aparecía al mover el alambre sobre el mismo imán
quieto.
Faraday explicó el origen de esta corriente en términos del número de líneas de campo
atravesados por el circuito de alambre conductor, que fue posteriormente expresado
matemáticamente en la hoy llamada Ley de Faraday, una de las cuatro ecuaciones
fundamentales del electromagnetismo.
Ley de Faraday "La fuerza electromotriz inducida en un circuito es igual y de signo opuesto a
la rapidez con que varía el flujo magnético que atraviesa un circuito, por unidad de tiempo”.
Ley de Lenz "La corriente inducida crea un campo magnético que se opone siempre
a la variación de flujo magnético que la ha producido”.

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En la ecuación se establece que el cociente entre la variación de flujo (Δϕ) respecto a la variación
del tiempo(Δt) es igual a la fuerza electromotriz inducida (ξ). El signo negativo viene dado por la
ley de Lenz e indica el sentido de la fuerza electromotriz inducida, causa de la corriente inducida,
que se debe al movimiento relativo que hay entre la bobina y el imán.
La inducción electromagnética constituye un fenómeno destacado en el electromagnetismo, del
que se han desarrollado numerosas aplicaciones prácticas.
El transformador que se emplea para conectar un teléfono móvil a la red.
La dinamo de una bicicleta.
El alternador de una gran central hidroeléctrica.
Materiales
Conductor
Fuente de corriente
Brújula
Limaduras de hierro
|𝐵
⃗⃗𝑖𝑚| = 𝑡𝑎𝑛 𝜃 |𝐵
⃗⃗𝑇|
El campo resultante lo obtendremos mediante trigonometría: Calculando la tangente del ángulo
que obtuvimos en las diferentes distancias en las que colocamos nuestra brújula por el campo
terrestre.
Luego de calculados procederemos a crear las gráficas campo resultante en función de
1/distancia.
Imán de
Ferrito
Distancia
(m) Angulo (ἀ) B tierra B resultante 1/d
0,24 80 1,70E-05 1,00E-04 4,16
0,20 90 1,70E-05 1,00E-04 5,00
0,30 70 1,70E-05 5,00E-05 3,33

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Campo en función de 1/d
Imán redondo
Distancia (m) Angulo (ἀ) B tierra B resultante 1/d
0,24 0 1,70E-05 0 4,16
0,17 25 1,70E-05 8,00E-06 5,88
0,08 75 1,70E-05 6,00E-05 12,5
0,04 95 1,70E-05 -2,00E-04 25
Campo magnético en función de 1/d
y = 1E-05e0.4142x
R² = 0.747
0.00E+00
2.00E-05
4.00E-05
6.00E-05
8.00E-05
1.00E-04
1.20E-04
0 1 2 3 4 5 6
B
1/d
Iman de Ferrite

7. Nataly Montejo
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Conclusión: por medio de este experimento pudimos comprobar que efectivamente existe un
campo magnético al alimentar con corriente un conductor recto (en este caso un cable) y que la
fuerza de este campo magnético será directamente proporcional a su distancia.